• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2000.08a
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• pp.218-219
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• 2000

공동광자감쇠 분광학(Cavity Ringdown Spectroscopy, CRDS)은 고감도의 흡수분광법으로 미량기체의 농도나 흡수분광선의 연구에 사용되어 왔으며 화염이나 플라스마에도 응용되고 있다. 이 분광법은 시간에 따라 지수함수로 감쇠하는 공동광자감쇠신호의 감쇠상수를 측정하는 기술인데, 레이저의 밴드폭이 흡수선폭보다 넓으면 감쇠신호가 지수함수에서 벗어나 오차를 발생하게 된다. 그러므로 오차를 줄이려면 좁은선폭의 레이저를 사용하거나 공동광자감쇠신호의 주파수를 분리하여야 한다. 분광선폭보다 매우 넓은 선폭의 레이저를 사용하고 분광기를 이용하여 공동광자감쇠신호를 분리하는 방법들이 제안되었다. (중략)

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.15 no.1
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• pp.24-30
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• 2006

Integrated cavity output spectroscopy(ICOS) is a simple, non-intrusive absorption measurement technique that can detect and quantify trace-level gas species. The spectral absorbance of a gas is quantified from the integrated optical output of the modulated high-finesse cavity containing the sample which is irradiated by a wavelength-swept laser source. We constructed an experimental setup by using a tunable single mode external cavity diode laser operating at the wavelength near 765 nm and a Fabry-Perot cavity with length modulation achieved by a piezoelectric transducer where one of the cavity mirrors sat on. In the experiment performed on minute oxygen gas at the wave-length near 764.5nm, we demonstrated the minimum detectable absorption of $8.45\times10^{-8}cm^{-1}$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.94.2-94.2
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• 2016

플라즈마 분광진단 기술은 기존 프로브와 달리 플라즈마에 섭동을 일으키지 않고, 전자온도, 밀도와 같은 플라즈마의 물리적 특성 진단과 함께 라디컬의 밀도와 같은 플라즈마의 화학적 특성을 진단할 수 있는 기술로 각광을 받고 있다. 본 발표에서는 레이저진단의 고급 진단을 제외한 플라즈마 변수 측정을 위한 플라즈마 방출 스펙트럼을 이용하는 방출분광진단과 흡수 스펙트럼을 이용한 흡수분광 진단에 대한 소개와 함께, 이를 이용한 플라즈마의 전자여기온도, 전자밀도, 전자회전온도, 기체온도 및 중성종의 절대밀도 온도 측정에 대한 기술과 실례를 소개한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.217-217
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• 2011

플라즈마를 이용하는 식각 및 증착등의 반도체공정에 있어서 최근에는 기판의 크기가 점차 증가하는 추세에 있다. 이러한 대면적 플라즈마 발생장치 내에서 플라즈마 밀도와 라디칼 농도의 공간적인 특성을 이해하는 것에 대한 중요성이 더해지고 있다. 이를 위해 Langmuir probe와 같은 전기적 접근법에 의한 진단방법이나 광학적 접근법에 의한 진단방법에 대한 연구가 이루어 졌다. 전기적 접근법에 의한 플라즈마의 진단방법은 원리가 간단하고 정확도가 높다는 장점이 있지만 진단 장치에 의한 플라즈마의 간섭이 크고 식각가스의 경우 진단이 어렵다는 단점이 있다. 그에 비해 광학적 진단방법은 플라즈마에 간섭이 많지 않은 방법으로 알려져 있고 레이저 형광법(LIF), 원적외선 레이저 흡수 분광법(IR laser Absorption Spectroscopy), 광량측정법(Actinometry)등이 있다. 이 중 레이저 형광법, 원적외선 레이저 흡수 분광법의 경우, 진단장치가 매우 복잡하고 가격이 비싸다는 단점을 가지고 있다. 반면 광량측정법의 경우 다른 광학적 접근법에 의한 진단방법에 비해 원리와 실험장치가 간단하고 공간적인 라디칼 분포의 진단이 쉽다는 점에서 장점을 가지고 있다. Actinometry는 Ar과 같은 불활성 기체를 작은 비율을 넣어서 여기 된 불활성 기체의 파장세기와 여기 된 측정 라디칼의 파장세기의 비교를 통해 상대밀도를 측정하는 방법이다. 이 측정 방법에 Abel's inversion equation을 적용함으로 해서 대면적 M-ICP(Magnetized - Induced Coupled Plasma)에서 식각가스인 $CF_4$플라즈마에서 F 라디칼 농도의 공간적인 분포를 측정하고 분석하였다. 또한 플라즈마의 압력, 소스 전력 값과 기판 전력 값등의 조건의 변화에 따라 F 라디칼 농도의 분포가 어떻게 달라지는지에 대해 측정 분석하여 다루었다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.9 no.4
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• pp.240-244
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• 1998

Cavity ring-down spectroscopy (CRDS) is a high-sensitive laser spectroscopic technique capable of measuring concentrations of trace gases. We have demonstrated a new design of the CRDS spectrometer with a continuous wave (CW) laser. The ring-dwon signal is produced through blocking the incident CW laser by scanning the cavity length fast toward off-resonance iwth PZT (piezoelectric transducer). We have also measured an absorption spectrum of acetylene overtone transitions near 570 nm at the pressure of 2700 Pa, and the minimum detectable absorption coefficient has been found to be about $3{\times}10^{-9}\cm^{-1}$.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2003.02a
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• pp.202-203
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• 2003

여러 가지 원소의 동위원소 성분 분석은 생물학, 화학, 환경학, 연대학, 기후학 연구에 있어서 중요한 정보를 제공하는 유용한 수단이다. 동위원소 성분비를 측정하는 방법으로는 가스 동위원소 질량분석기를 이용한 방법이 사용되어 왔지만, 최근 다이오드 레이저의 발달과 함께 다이오드레이저 흡수분광법(TDLAS)이 개발되어 사용되고 있다. TDLAS 방법의 경우 질량분석기를 이용하는 방법에서는 측정이 불가능한 동일질량 분자의 동위원소 성분비를 측정할 수 있다. (중략)

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.15 no.1
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• pp.1-5
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• 2004

Tunable diode laser absorption spectroscopy was performed for analysis of the H$_2$$^{18}$ O/H$_2$$^{16}$ O isotope ratio of a water sample which was enriched by the membrane distillation method. In order to improve the signal-to-noise ratio, the wavelength modulation spectroscopic method was used with a lock-in amplifier. The fringe noise could be suppressed by using the FFT (Fast Fourier Transform) lowpass filter and the optimization of the modulation depth of the laser frequency. The maximum deviation of $\delta$-value was measured to be$\pm$4$\textperthousand$.

• Clean Technology
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• v.26 no.4
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• pp.293-303
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• 2020

According to the World Health Organization (WHO), air pollution is a typical health hazard, resulting in about 7 million premature deaths each year. Sulfur dioxide (SO2) is one of the major air pollutants, and the combustion process with sulfur-containing fuels generates it. Measuring SO2 generation in large combustion environments in real time and optimizing reduction facilities based on measured values are necessary to reduce the compound's presence. This paper describes the concentration measurement for SO2, a particulate matter precursor, using a wavelength modulation spectroscopy (WMS) of tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS). This study employed a quantum cascade laser operating at 7.6 ㎛ as a light source. It demonstrated concentration measurement possibility using 64 multi-absorption lines between 7623.7 and 7626.0 nm. The experiments were conducted in a multi-pass cell with a total path length of 28 and 76 m at 1 atm, 296 K. The SO2 concentration was tested in two types: high concentration (1000 to 5000 ppm) and low concentration (10 ppm or less). Additionally, the effect of H2O interference in the atmosphere on the measurement of SO2 was confirmed by N2 purging the laser's path. The detection limit for SO2 was 3 ppm, and results were compared with the electronic chemical sensor and nondispersive infrared (NDIR) sensor.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.27 no.6
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• pp.773-782
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• 2016

The performance of the CT-TDLAS (computed tomography-tunable diode laser absorption spectroscopy) is strongly dependent upon the line broadening functions. The line of the laser beam used in the TDLAS is scattered by the natural broadening, the collisional broadening and the doppler broadening. The influence of the natural broadening to the experimental spectra obtained in the TDLAS is negligible. The influences of the collisional broadening and the doppler broadening to the experimental spectra are relatively large, in high pressure gas flows and in high temperature low pressure gas flows, respectively. In this study, optimal coefficients are proposed for the doppler broadening function by using the experimental data obtained in a flat burner test. The optimal coefficients were ${\gamma}_j=0.16$ and n=0.37. Using these coefficients, the temperature and concentration distributions at the engine exhaust gas pipe have been calculated showing their validities.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.15 no.2
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• pp.177-182
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• 2004

We have observed the saturated absorption spectrum of the P(16) line of the V$_1$＋V$_3$ band of $^{13}$ C$_2$H$_2$ molecule by using the external cavity spectroscopy method. The frequency of laser has been stabilized to the saturated absorption spectrum. The relative contrast of the saturation spectrum is about 7 % with respect to the linear absorption and the linewidth is about 1.8 MHz. The frequency fluctuation of the stabilized LD is about $\pm$20 KHz during the sampling time 100 S.